Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
existantes est nécessaire pour aller vers des structures plus légères, aussi bien pour le
véhicule tout-électrique (400-700 kg) que pour le véhicule thermique. Cette voie demeure
peu explorée et de nombreuses recherches restent à faire, que ce soit au niveau des
constructeurs ou des équipementiers : Michelin, Faurecia, Valeo, etc.
1 Contexte
Le véhicule particulier représente le principal consommateur d’énergie du secteur
des transports : 46,4 % de la consommation d’énergie de traction en 2010 1 (auxiliaires
non pris en compte). À l’intérieur du secteur routier, c’est également le principal
émetteur de CO 2
: 56,5 % en 2009 (viennent ensuite les véhicules lourds avec 24,6 %).
Ainsi, pour des questions de coût et de respect de l’environnement (notamment les
émissions de CO 2
/km avec un objectif officieux à 130 gCO 2
/km en 2012, puis 90-
95 gCO 2
/km en 2020 et 50 gCO 2
/km en 2030), le véhicule particulier doit être
techniquement repensé. Les recherches actuelles portent principalement sur la forte
amélioration du rendement des motorisations thermiques, sur le développement de la
motorisation électrique et sur les possibilités d’allègement des véhicules.
2 Types de motorisations
Pour avancer, un véhicule doit vaincre plusieurs forces résistantes : la résistance
aérodynamique (1), la résistance au roulement (2), la gravité dans les pentes (3) et
l’inertie lors des phases d’accélération (4). L’objectif est de diminuer l’impact de ces
forces sur le véhicule. Trois éléments sont alors à prendre en compte : la masse,
l’aérodynamisme et l’autonomie souhaitée.
La masse qui intervient pour les forces (2), (3) et (4) est l’élément principalement
responsable de la demande de puissance nécessaire à l’avancement du véhicule. Ce
facteur est prépondérant pour des vitesses peu élevées (au-dessous de 60-70 km/h)
lorsque la force aérodynamique reste faible. L’aérodynamisme, qui n’intervient que sur
la force (1) est au contraire prépondérant à haute vitesse (évolution selon le cube de la
vitesse sur la puissance nécessaire à l’avancement). Ainsi, compte tenu du véhicule
particulier choisi (masse faible ou masse importante) et de l’usage souhaité (urbain :
vitesse faible, ou routier : vitesse importante), la question de l’autonomie, donc de
l’énergie embarquée, devient majeure.
Cette question se pose quel que soit le type de véhicule particulier et donc quelle que
soit sa motorisation. Aujourd’hui, trois grands types de motorisations sont
envisageables, à horizon 2030-2050 :
− motorisations thermiques ;
− motorisations hybrides thermique-électrique ;
− motorisations électriques à batteries.
(1) Le transport routier de marchandises arrive en deuxième place avec 29,8 % de la consommation
d’énergie de traction.
Centre d’analyse stratégique - 252 - Août 2012
www.strategie.gouv.fr